JP2003103738A - Multi-layer polyimide film, polyimide laminate and polymer light guide path - Google Patents

Multi-layer polyimide film, polyimide laminate and polymer light guide path

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JP2003103738A
JP2003103738A JP2001302715A JP2001302715A JP2003103738A JP 2003103738 A JP2003103738 A JP 2003103738A JP 2001302715 A JP2001302715 A JP 2001302715A JP 2001302715 A JP2001302715 A JP 2001302715A JP 2003103738 A JP2003103738 A JP 2003103738A
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film
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polyimide film
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a multi-layer polyimide film for a laminate which shows efficient film-forming properties without the generation of a breakage during forming a film and also outstanding release strength. SOLUTION: This multi-layer polyimide film is manufactured by superposing two kinds of polyamic acids in three layers while the acids are in the form of a solution and casting the melt over a support to obtain a self-supporting polyamic acid film and thermally imidating the film. In addition, the polyamic acid to be used for a center layer shows a specific coefficient of thermal expansion and a specific storage elastic modulus. Further, the polyamic acid to be used for both surface layers has a specific coefficient of thermal expansion and a specific glass transition temperature.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、製膜時に破れを生
じることなく製膜性が良好であると共に、優れた剥離強
度を有する多層ポリイミドフィルム、フッ素化ポリイミ
ドに近い熱膨張係数を持つため、光導波路基板として用
いた場合に導波路部分との間に歪みがなく、偏波依存損
失の小さい高分子光導波路を得ることができるポリイミ
ド積層体、および高い熱膨張係数と300℃での優れた
形状保持性を発現する高分子光導波路に関するものであ
る。
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION The present invention is a multilayer polyimide film having excellent peel strength and having a thermal expansion coefficient close to that of a fluorinated polyimide, as well as having good film forming properties without causing breakage during film formation. When used as an optical waveguide substrate, there is no distortion between the waveguide portion and a polyimide laminate capable of obtaining a polymer optical waveguide with a small polarization dependent loss, and a high thermal expansion coefficient and excellent at 300 ° C. The present invention relates to a polymer optical waveguide exhibiting shape retention.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、光導波路としてはシリコンやガラ
ス基板上に石英などを用いて導波路を作成した無機光導
波路が広く知られていた。
2. Description of the Related Art Conventionally, as an optical waveguide, an inorganic optical waveguide in which a waveguide is formed by using quartz or the like on a silicon or glass substrate has been widely known.

【0003】しかるに、この無機光導波路は、光損失が
低く、信頼性が高いなど優れた性質を有する反面、導波
路作成時に数千℃の加熱を必要とするため、製造に特殊
な装置を必要とし、製造コストが高いばかりか、電子部
品との混載の場合などでは、製造プロセスの自由度が限
定されるという問題があった。
However, while this inorganic optical waveguide has excellent properties such as low optical loss and high reliability, it requires heating at a temperature of several thousand degrees Celsius when the waveguide is formed, and thus requires a special device for manufacturing. However, there is a problem that not only the manufacturing cost is high, but also the degree of freedom of the manufacturing process is limited in the case of mixed mounting with electronic components.

【0004】一方、近年では、フッ素化ポリイミドを導
波路部分に用いた有機光導波路の開発が進められてい
る。
On the other hand, in recent years, the development of organic optical waveguides using fluorinated polyimide in the waveguide portion has been advanced.

【0005】この有機光導波路は、作成が300℃程度
の比較的低温で行えることなど多くの利点を有するが、
この有機光導波路用の基板としてシリコン基板を用いる
場合には、熱膨張係数の非常に大きなフッ素化ポリイミ
ドとシリコン基板との間に歪みを生じ、この歪みに起因
してその偏波依存損失が大きくなるという問題があっ
た。
Although this organic optical waveguide has many advantages such as being able to be manufactured at a relatively low temperature of about 300 ° C.,
When a silicon substrate is used as the substrate for this organic optical waveguide, distortion occurs between the fluorinated polyimide having a very large thermal expansion coefficient and the silicon substrate, and the polarization-dependent loss is large due to this distortion. There was a problem of becoming.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述した従
来技術における問題点の解決を課題として検討した結果
達成されたものである。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been achieved as a result of studying the solution of the above-mentioned problems in the prior art.

【0007】したがって、本発明の目的は、成膜時に破
れを生じることなく製膜性が良好であると共に、優れた
剥離強度を有する多層ポリイミドフィルム、フッ素化ポ
リイミドに近い熱膨張係数を持つため、光導波路基板と
して用いた場合に導波路部分との間に歪みがなく、偏波
依存損失の小さい高分子光導波路を得ることができるポ
リイミド積層体、および高い熱膨張係数と300℃での
優れた形状保持性を発現する高分子光導波路を提供する
ことにある。
Therefore, an object of the present invention is that the film-forming property is good without causing breakage during film formation, and that it has a thermal expansion coefficient close to that of a multilayer polyimide film or fluorinated polyimide having excellent peel strength. When used as an optical waveguide substrate, there is no distortion between the waveguide portion and a polyimide laminate capable of obtaining a polymer optical waveguide with a small polarization dependent loss, and a high thermal expansion coefficient and excellent at 300 ° C. It is intended to provide a polymer optical waveguide exhibiting shape retention.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明の多層ポリイミドフィルムは、2種類のポ
リアミック酸を溶液状態のまま3層に重ね合わせ、支持
体上にキャストして自己支持性のポリアミック酸フィル
ムを得た後、前記ポリアミック酸を加熱イミド化するこ
とによって得られる多層ポリイミドフィルムであって、
中心層に用いるポリアミック酸が、単層で膜厚20〜6
0マイクロメートルのポリイミドフィルムに製膜した場
合に、50℃から200℃の引っ張りモードでの熱膨張
係数の平均値が50ppm/℃以上、かつ300℃の貯
蔵弾性率が50℃の貯蔵弾性率の50%以上であり、ま
た、この中心層を覆う両表層に用いるポリアミック酸
が、単層で膜厚20〜60マイクロメートルのポリイミ
ドフィルムに製膜した場合に、50℃から200℃の引
っ張りモードでの熱膨張係数の平均値が50ppm/℃
以上、かつガラス転移温度が300℃以下であることを
特徴とする。
In order to achieve the above-mentioned object, the multilayer polyimide film of the present invention is prepared by laminating two kinds of polyamic acids in a solution state in three layers and casting them on a support to self-coat them. After obtaining a supporting polyamic acid film, a multilayer polyimide film obtained by heating imidization of the polyamic acid,
The polyamic acid used for the central layer is a single layer and has a film thickness of 20 to 6
When formed on a polyimide film of 0 μm, the average value of the thermal expansion coefficient in the tensile mode of 50 ° C. to 200 ° C. is 50 ppm / ° C. or more, and the storage elastic modulus of 300 ° C. is 50 ° C. or less. 50% or more, and when the polyamic acid used for both surface layers covering this central layer is formed as a single layer into a polyimide film having a film thickness of 20 to 60 micrometers, in a tensile mode of 50 ° C to 200 ° C. Average thermal expansion coefficient of 50ppm / ℃
The glass transition temperature is 300 ° C. or lower.

【0009】本発明の多層ポリイミドフィルムにおいて
は、前記中心層に用いるポリアミック酸が、下記一般式
(I)および(II)で示される構造単位を有すること
が好ましい。
In the multilayer polyimide film of the present invention, it is preferable that the polyamic acid used for the central layer has structural units represented by the following general formulas (I) and (II).

【0010】[0010]

【化5】 [Chemical 5]

【0011】[0011]

【化6】 〔ただし、式中R3 は[Chemical 6] [Wherein R3 is

【0012】[0012]

【化7】 R4 は[Chemical 7] R4 is

【0013】[0013]

【化8】 で示される基から選ばれたいずれかであり、さらにX:
Yのモル比は100〜20:0〜80である。〕 また、本発明のポリイミド多層積層体は、上記の多層ポ
リイミドフィルムを任意の枚数積層し、加熱、加圧して
得られるポリイミド積層体であって、0.3mm以上、
特に0.4mm以上、0.7mm以下の厚みを持ち、か
つ50℃から200℃の圧縮モードの熱膨張係数の平均
値が50ppm/℃以上であることを特徴とする。
[Chemical 8] X is any one selected from the group represented by
The molar ratio of Y is 100 to 20: 0 to 80. ] Further, the polyimide multilayer laminate of the present invention is a polyimide laminate obtained by laminating any number of the above-mentioned multilayer polyimide films, heating, pressurization, 0.3 mm or more,
In particular, it is characterized by having a thickness of 0.4 mm or more and 0.7 mm or less and having an average value of the thermal expansion coefficient in the compression mode of 50 ° C. to 200 ° C. of 50 ppm / ° C. or more.

【0014】本発明のポリイミド多層積層体において
は、最表層に50℃から200℃の引っ張りモードでの
熱膨張係数の平均値が50ppm/℃以上、かつ300
℃の貯蔵弾性率が50℃の貯蔵弾性率の50%以上であ
るポリイミドフィルムを用い、これ以外の層に上記の多
層ポリイミドフィルムを用いたこと、および最表層を除
く任意の層に、引っ張り弾性率が2Gpa以上である薄
板を挿入したことが、いずれも好ましい条件として挙げ
られる。
In the polyimide multi-layer laminate of the present invention, the outermost layer has an average coefficient of thermal expansion of 50 ppm / ° C. or higher and 300 in the tensile mode of 50 ° C. to 200 ° C.
A polyimide film having a storage elastic modulus at 50 ° C of 50% or more of the storage elastic modulus at 50 ° C was used, and the above-mentioned multilayer polyimide film was used for the other layers, and tensile elasticity was applied to any layer except the outermost layer. A preferable condition is that a thin plate having a rate of 2 Gpa or more is inserted.

【0015】さらに、本発明の高分子光導波路は、上記
のポリイミド積層体を基板とすることを特徴とする。
Further, the polymer optical waveguide of the present invention is characterized by using the above-mentioned polyimide laminate as a substrate.

【0016】本発明の高分子光導波路においては、製造
過程での反りが長さ50mmの範囲で1mm以下である
こと、および偏波依存損失が、波長1.3マイクロメー
トルにおいて、0.1dB/cm以下であることが、い
ずれも好ましい条件として挙げられる。
In the polymer optical waveguide of the present invention, the warp in the manufacturing process is 1 mm or less in the range of 50 mm in length, and the polarization dependent loss is 0.1 dB / at a wavelength of 1.3 μm. A preferable condition is that it is not more than cm.

【0017】[0017]

【発明の実施の形態】以下に、本発明について詳述す
る。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The present invention is described in detail below.

【0018】本発明の多層ポリイミドフィルムは、熱可
塑性ポリイミドと非熱可塑性ポリイミドをポリアミック
酸の段階で積層し、これをイミド化させることを特徴と
するものであり、これにより熱可塑性ポリイミドと非熱
可塑性ポリイミドをそれぞれ作成し、これを加熱、加圧
して積層体とした場合に比較して、より優れた剥離強度
を得ることができる。
The multilayer polyimide film of the present invention is characterized in that a thermoplastic polyimide and a non-thermoplastic polyimide are laminated at the stage of polyamic acid, and this is imidized. It is possible to obtain a more excellent peel strength as compared with the case where each of the plastic polyimides is prepared and heated and pressed to form a laminate.

【0019】さらには、熱可塑性ポリイミドと非熱可塑
性ポリイミドをそれぞれ作成した場合、特に単層で膜厚
20〜60マイクロメートルのポリイミドフィルムに製
膜した場合に、50℃から200℃の引っ張りモードで
の熱膨張係数の平均値が50ppm/℃以上の非熱可塑
性ポリイミドは非常に脆弱でポリアミック酸からポリイ
ミドへのイミド化の段階で破れが生じるが、3層のポリ
アミック酸をイミド化させる手法で得られる本発明の多
層ポリイミドフィルムは、表層が緩衝層として作用する
ため、中心層の破れを効果的に防止することができる。
Furthermore, when a thermoplastic polyimide and a non-thermoplastic polyimide are prepared, respectively, particularly when a single layer is formed into a polyimide film having a film thickness of 20 to 60 μm, a tensile mode of 50 ° C. to 200 ° C. is used. The non-thermoplastic polyimide having an average thermal expansion coefficient of 50 ppm / ° C or higher is very fragile and breaks at the stage of imidization of polyamic acid to polyimide, but it is obtained by the method of imidizing three layers of polyamic acid. In the obtained multilayer polyimide film of the present invention, since the surface layer acts as a buffer layer, the breakage of the central layer can be effectively prevented.

【0020】さらに、通常のポリイミドの製膜では、イ
ミド化の段階で400℃を越える高温でポリアミック酸
を加熱する必要があり、ガラス転移温度が300℃以下
の熱可塑性ポリイミドを製膜することは非常に困難であ
るが、本発明においては、中心層が非熱可塑性ポリイミ
ドであるために、加熱時も形状が保持され、良好な製膜
性のもとで容易に製膜を行うことが可能である。
Further, in ordinary polyimide film formation, it is necessary to heat the polyamic acid at a high temperature exceeding 400 ° C. at the imidization stage, and it is not possible to form a thermoplastic polyimide film having a glass transition temperature of 300 ° C. or less. It is very difficult, but in the present invention, since the central layer is a non-thermoplastic polyimide, the shape is retained even when heated, and it is possible to easily perform film formation under good film formability. Is.

【0021】上記の特性を発揮するために、本発明の多
層ポリイミドフィルムは、2種類のポリアミック酸を溶
液状態のまま3層に重ね合わせ、支持体上にキャストし
て自己支持性のポリアミック酸フィルムを得た後、前記
ポリアミック酸を加熱イミド化することによって得られ
る多層ポリイミドフィルムであって、中心層に用いるポ
リアミック酸が、単層で膜厚20〜60マイクロメート
ルのポリイミドフィルムに製膜した場合に、50℃から
200℃の引っ張りモードでの熱膨張係数の平均値が5
0ppm/℃以上、かつ300℃の貯蔵弾性率が50℃
の貯蔵弾性率の50%以上であり、また、この中心層を
覆う両表層に用いるポリアミック酸が、単層で膜厚20
〜60マイクロメートルのポリイミドフィルムに製膜し
た場合に、50℃から200℃の引っ張りモードでの熱
膨張係数の平均値が50ppm/℃以上、かつガラス転
移温度が300℃以下であることを必須の条件とする。
In order to exhibit the above-mentioned properties, the multilayer polyimide film of the present invention is a self-supporting polyamic acid film in which two kinds of polyamic acids are superposed in three layers in a solution state and cast on a support. A multi-layered polyimide film obtained by heat-imidizing the polyamic acid after obtaining, wherein the polyamic acid used for the central layer is formed as a single layer into a polyimide film having a thickness of 20 to 60 micrometers. In addition, the average value of the coefficient of thermal expansion in the tensile mode from 50 ° C to 200 ° C is 5
0ppm / ℃ or more and storage elastic modulus at 300 ℃ is 50 ℃
Is 50% or more of the storage elastic modulus, and the polyamic acid used for both surface layers covering the central layer has a film thickness of 20.
When formed into a polyimide film of -60 μm, it is essential that the average value of the thermal expansion coefficient in the tensile mode of 50 ° C. to 200 ° C. is 50 ppm / ° C. or higher and the glass transition temperature is 300 ° C. or lower. As a condition.

【0022】つまり、本発明の多層ポリイミドフィルム
においては、中心層が非熱可塑性ポリイミド、両表層が
熱可塑性ポリイミドであり、かつ、それぞれの層の50
℃から200℃の引っ張りモードでの熱膨張係数の平均
値、300℃の貯蔵弾性率およびガラス転移温度が特定
の範囲にあることが重要である。
That is, in the multilayer polyimide film of the present invention, the central layer is a non-thermoplastic polyimide, both surface layers are thermoplastic polyimide, and 50 of each layer.
It is important that the average value of the coefficient of thermal expansion in the tensile mode from 0 ° C to 200 ° C, the storage elastic modulus of 300 ° C and the glass transition temperature are within the specific ranges.

【0023】本発明に用いられるポリアミック酸溶液と
は、1種類以上のジアミン成分と、1種類以上のテトラ
カルボン酸二無水物とを、重合させることによって得ら
れるものである。
The polyamic acid solution used in the present invention is obtained by polymerizing at least one diamine component and at least one tetracarboxylic dianhydride.

【0024】ポリアミック酸溶液の重合方法としては、
ジアミン化合物を溶媒中に入れた後、反応成分に対して
1種類以上のテトラカルボン酸二無水物が95〜105
モル%となる比率で反応に必要な時間混合した後、さら
にジアミン化合物を添加し、続いて1種類以上のテトラ
カルボン酸二無水物を全ジアミン成分と全テトラカルボ
ン酸二無水物成分とがほぼ等量になるよう添加して重合
する方法、および1種類以上のテトラカルボン酸二無水
物を溶媒中に入れた後、反応成分に対してジアミン化合
物が95〜105モル%となる比率で反応に必要な時間
混合した後、1種類以上のテトラカルボン酸二無水物を
添加し、続いてジアミン化合物を全ジアミン成分と1種
類以上のテトラカルボン酸二無水物成分とがほぼ等量に
なるよう添加して重合する方法などが挙げられる。
As a method for polymerizing the polyamic acid solution,
After the diamine compound is placed in the solvent, one or more tetracarboxylic dianhydrides are added to the reaction components in an amount of 95 to 105
After mixing at a ratio of mol% for a time necessary for the reaction, a diamine compound is further added, and subsequently, one or more tetracarboxylic dianhydrides are mixed with all the diamine components and all the tetracarboxylic dianhydride components. A method of adding and polymerizing so as to be an equal amount, and after putting one or more kinds of tetracarboxylic dianhydride in a solvent, the diamine compound is reacted at a ratio of 95 to 105 mol% with respect to the reaction components. After mixing for a required time, one or more tetracarboxylic acid dianhydrides are added, and then a diamine compound is added so that the total diamine component and the one or more tetracarboxylic acid dianhydride components are approximately equal in amount. And a method of polymerizing the same.

【0025】ここで、中心層として使用するポリアミッ
ク酸は、下記一般式(I)および(II)で示される構
造単位を有することが好ましい。
Here, the polyamic acid used as the central layer preferably has structural units represented by the following general formulas (I) and (II).

【0026】[0026]

【化9】 [Chemical 9]

【0027】[0027]

【化10】 〔ただし、式中R5 は[Chemical 10] [However, in the formula, R5 is

【0028】[0028]

【化11】 R6 は[Chemical 11] R6 is

【0029】[0029]

【化12】 で示される基から選ばれたいずれかであり、さらにX:
Yのモル比は100〜20:0〜80である。〕 この中心層に使用されるポリアミック酸の具体例として
は、ジアミノジフェニルエーテル、1,3ビス−(4ア
ミノフェノキシ)ベンゼン、2,2−ビス[4−(4−
アミノフェノキシ)フェニル]プロパン、4,4'−ビス
(4−アミノフェノキシ)ビフェニル、1,4−ビス
(4−アミノフェノキシ)ベンゼン、フェニレンジアミ
ンなどのジアミン成分と、ピロメリット酸酸二無水物に
代表されるピロメリット酸類またはピロメリット酸類と
3,3’−4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸また
はその二無水物や3,3’−4,4’−ベンゾフェノン
テトラカルボン酸またはその二無水物や4,4’−オキ
シジフタル酸またはその二無水物などの2個以上のベン
ゼン環を有するテトラカルボン酸類化合物とを、溶媒中
で重合させることによって得られ、非熱可塑性ポリイミ
ドを生成するものが挙げられる。
[Chemical 12] X is any one selected from the group represented by
The molar ratio of Y is 100 to 20: 0 to 80. ] Specific examples of the polyamic acid used in this central layer include diaminodiphenyl ether, 1,3 bis- (4 aminophenoxy) benzene, and 2,2-bis [4- (4-
Aminophenoxy) phenyl] propane, 4,4'-bis (4-aminophenoxy) biphenyl, 1,4-bis (4-aminophenoxy) benzene, phenylenediamine and other diamine components, and pyromellitic dianhydride. Representative pyromellitic acids or pyromellitic acids and 3,3′-4,4′-biphenyltetracarboxylic acid or dianhydride thereof, or 3,3′-4,4′-benzophenonetetracarboxylic acid or dianhydride thereof And 4,4′-oxydiphthalic acid or a tetracarboxylic acid compound having two or more benzene rings such as a dianhydride thereof, which is obtained by polymerizing in a solvent, and produces a non-thermoplastic polyimide. To be

【0030】また、両表層に使用されるポリアミック酸
の具体例としては、ジアミノジフェニルエーテル、1,
3ビス−(4アミノフェノキシ)ベンゼン、2,2−ビ
ス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]プロパン、
4,4'−ビス(4−アミノフェノキシ)ビフェニル、
1,4−ビス(4−アミノフェノキシ)ベンゼン、フェ
ニレンジアミンなどのジアミン成分と、ピロメリット酸
酸二無水物に代表されるピロメリット酸類または3,
3’−4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸またはそ
の二無水物や3,3’−4,4’−ベンゾフェノンテト
ラカルボン酸またはその二無水物や4,4’−オキシジ
フタル酸またはその二無水物などの2個以上のベンゼン
環を有するテトラカルボン酸類化合物とを、溶媒中で重
合させることによって得られ、熱可塑性ポリイミドを生
成するものが挙げられる。
Specific examples of the polyamic acid used for both surface layers include diaminodiphenyl ether, 1,
3bis- (4aminophenoxy) benzene, 2,2-bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] propane,
4,4'-bis (4-aminophenoxy) biphenyl,
Diamine components such as 1,4-bis (4-aminophenoxy) benzene and phenylenediamine, and pyromellitic acid represented by pyromellitic dianhydride or 3,
3'-4,4'-biphenyltetracarboxylic acid or its dianhydride, 3,3'-4,4'-benzophenonetetracarboxylic acid or its dianhydride, 4,4'-oxydiphthalic acid or its dianhydride And a tetracarboxylic acid compound having two or more benzene rings are polymerized in a solvent to form a thermoplastic polyimide.

【0031】上記の重合で使用する溶媒としては、ジメ
チルスルホキシド、N,N−ジメチルアセトアミド、
N,N−ジエチルアセトアミド、N,N−ジメチルホル
ムアミド、N,N−ジエチルホルムアミド、N−メチル
−2−ピロリドンおよびジメチルスルホンなどが挙げら
れ、これらを単独あるいは混合して使用するのが好まし
い。
As the solvent used in the above polymerization, dimethyl sulfoxide, N, N-dimethylacetamide,
Examples thereof include N, N-diethylacetamide, N, N-dimethylformamide, N, N-diethylformamide, N-methyl-2-pyrrolidone and dimethyl sulfone, and these are preferably used alone or in combination.

【0032】上記の重合で得られるポリアミック酸は、
前記溶媒中に10〜30重量%の割合となるように調整
する。
The polyamic acid obtained by the above polymerization is
It is adjusted to be 10 to 30% by weight in the solvent.

【0033】次に、得られたポリアミック酸溶液から多
層ポリイミドフィルムを得る方法を説明する。
Next, a method for obtaining a multilayer polyimide film from the obtained polyamic acid solution will be described.

【0034】まず、3種類のポリマーを任意の厚みで積
層できる共押し出し口金等を使用して、上記非熱可塑性
ポリイミドを生成するポリアミック酸を中心層に、上記
熱可塑性ポリイミドを生成するポリアミック酸を両表層
に用いて、3層ポリアミック酸溶液を支持体上にキャス
トして自己支持性のポリアミック酸フィルムを得る。次
いで、得られたポリアミック酸フィルムを金枠にピンで
固定し、200℃から700℃の温度で熱処理を行うこ
とにより多層ポリイミドフィルムを得る。
First, by using a co-extrusion die or the like capable of laminating three kinds of polymers in arbitrary thicknesses, a polyamic acid which forms the above-mentioned non-thermoplastic polyimide is used as a central layer, and a polyamic acid which forms the above-mentioned thermoplastic polyimide is formed. A three-layer polyamic acid solution is cast on a support and used for both surface layers to obtain a self-supporting polyamic acid film. Then, the obtained polyamic acid film is fixed to a metal frame with a pin and heat-treated at a temperature of 200 ° C. to 700 ° C. to obtain a multilayer polyimide film.

【0035】なお、上記において、支持体とはガラス、
金属、高分子フィルムなど平面を有し、ポリアミック酸
をこの上にキャストした場合に、キャストされたポリア
ミック酸を支持することができるものを意味する。
In the above, the support means glass,
It means a metal, a polymer film or the like having a flat surface and capable of supporting the cast polyamic acid when the polyamic acid is cast thereon.

【0036】また、上記において、キャストとはポリア
ミック酸を支持体上に展開することを意味する。キャス
トの一例としては、バーコート、スピンコート、あるい
は任意の空洞形状を有するパイプ状物質からポリアミッ
ク酸を押し出し、支持体上に展開する方法が挙げられ
る。
Further, in the above, casting means spreading a polyamic acid on a support. Examples of casting include bar coating, spin coating, or a method in which a polyamic acid is extruded from a pipe-shaped substance having an arbitrary hollow shape and spread on a support.

【0037】得られたポリアミック酸を環化させてポリ
イミドフィルムにする際には、脱水剤と触媒を用いて脱
水する化学閉環法、熱的に脱水する熱閉環法のいずれで
行ってもよいが、熱閉環法をもちいて得られる多層ポリ
イミドフィルムは熱膨張係数が高く、光導波路用基板と
して使用するに際してコアとの歪みが少なくなりため好
ましい。
When the obtained polyamic acid is cyclized into a polyimide film, it may be carried out by either a chemical ring-closing method of dehydrating using a dehydrating agent and a catalyst or a thermal ring-closing method of thermally dehydrating. The multilayer polyimide film obtained by using the thermal cyclization method has a high thermal expansion coefficient, and when used as a substrate for an optical waveguide, distortion with the core is reduced, which is preferable.

【0038】化学閉環法で使用する脱水剤としては、無
水酢酸などの脂肪族酸無水物、フタル酸無水物などの酸
無水物などが挙げられ、これらを単独あるいは混合して
使用するのが好ましい。また触媒としては、ピリジン、
ピコリン、キノリンなどの複素環式第3級アミン類、ト
リエチルアミンなどの脂肪族第3級アミン類、N,N−
ジメチルアニリンなどの第3級アミン類などが挙げら
れ、これらを単独あるいは混合して使用するのが好まし
い。
Examples of the dehydrating agent used in the chemical ring-closing method include aliphatic acid anhydrides such as acetic anhydride and acid anhydrides such as phthalic anhydride. These are preferably used alone or in combination. . As the catalyst, pyridine,
Heterocyclic tertiary amines such as picoline and quinoline, aliphatic tertiary amines such as triethylamine, N, N-
Examples thereof include tertiary amines such as dimethylaniline, and it is preferable to use these alone or in combination.

【0039】かくして構成される本発明の多層ポリイミ
ドフィルムは、製膜時に破れを生じることなく製膜性が
良好であると共に、優れた剥離強度を有するものであ
る。
The multi-layer polyimide film of the present invention thus constructed has good film-forming properties without causing breakage during film-forming and has excellent peel strength.

【0040】したがって、上記の多層ポリイミドフィル
ムを任意の枚数積層し、加熱、加圧して得られる本発明
のポリイミド積層体は、0.3mm以上、特に0.4m
m以上、0.7mm以下の厚みを持つ場合の50℃から
200℃の圧縮モードの熱膨張係数の平均値が50pp
m/℃以上という優れた特性を発現する。
Therefore, the polyimide laminate of the present invention obtained by laminating an arbitrary number of the above-mentioned multilayer polyimide films, heating and pressurizing, is 0.3 mm or more, particularly 0.4 m.
The average value of the thermal expansion coefficient in the compression mode from 50 ° C. to 200 ° C. when the thickness is m or more and 0.7 mm or less is 50 pp
It exhibits excellent characteristics of m / ° C or higher.

【0041】本発明のポリイミド積層体においては、最
表層に50℃から200℃の引っ張りモードでの熱膨張
係数の平均値が50ppm/℃以上、かつ300℃の貯
蔵弾性率が50℃の貯蔵弾性率の50%以上である単層
ポリイミドフィルムを用い、これ以外の層に上記の多層
ポリイミドフィルムを用いることができ、この場合には
最表層が熱圧着性を持たないため、加熱圧着時に装置に
付着する事を防ぐという優れた効果の発現を期待するこ
とができる。
In the polyimide laminate of the present invention, the outermost layer has an average thermal expansion coefficient of 50 ppm / ° C. or more in a tensile mode of 50 ° C. to 200 ° C. and a storage elastic modulus of 300 ° C. of 50 ° C. A single-layer polyimide film having a rate of 50% or more can be used, and the above-mentioned multi-layer polyimide film can be used for the other layers. It can be expected to exhibit an excellent effect of preventing the adhesion.

【0042】また、本発明のポリイミド積層体において
は、最表層を除く任意の層に、引っ張り弾性率が2Gp
a以上である薄板、例えばカプトン(R)HA,カプトン(R)E
N(カプトンはデュポン社の登録商標), ステンレス板な
どを挿入することができ、この場合には光導波路作成時
の反りを防止できるという優れた効果の発現を期待する
ことができる。
In the polyimide laminate of the present invention, the tensile elastic modulus is 2 Gp in any layer except the outermost layer.
Sheets that are a or larger, such as Kapton (R) HA, Kapton (R) E
N (Kapton is a registered trademark of DuPont), a stainless steel plate, or the like can be inserted, and in this case, it is expected that the excellent effect of preventing warpage during the production of the optical waveguide can be exhibited.

【0043】上記の構成からなる本発明のポリイミド積
層体は、フッ素化ポリイミドに近い熱膨張係数を持つた
め、光導波路基板として用いた場合に導波路部分との間
に歪みがなく、偏波依存損失の小さい高分子光導波路を
得ることができる。
Since the polyimide laminate of the present invention having the above structure has a thermal expansion coefficient close to that of fluorinated polyimide, when used as an optical waveguide substrate, there is no distortion with the waveguide portion and polarization dependence. A polymer optical waveguide with low loss can be obtained.

【0044】なお、ここでいう偏波依存損失とは、導波
路面に平行な偏波光と導波路面に垂直な偏波光の光損失
の差を意味する。
The polarization-dependent loss here means the difference between the optical loss of polarized light parallel to the waveguide surface and the optical loss of polarized light perpendicular to the waveguide surface.

【0045】したがって、上記のポリイミド積層体を基
板とする本発明の高分子光導波路は、製造過程での反り
が長さ50mmの範囲で1mm以下および偏波依存損失
が波長1.3マイクロメートルにおいて0.1dB/c
m以下という優れた性能を発揮し、光通信用コネクタ、
光電変換素子などの用途に好適に使用することができ
る。
Therefore, the polymer optical waveguide of the present invention using the above-mentioned polyimide laminate as a substrate has a warp in the manufacturing process of 1 mm or less within a range of 50 mm in length and a polarization dependent loss at a wavelength of 1.3 μm. 0.1 dB / c
Demonstrating excellent performance of m or less, optical communication connector,
It can be suitably used for applications such as photoelectric conversion elements.

【0046】[0046]

【実施例】以下に実施例を挙げて、本発明をさらに具体
的に説明する。
EXAMPLES The present invention will be described in more detail with reference to the following examples.

【0047】なお、上記および以下の実施例において、
ガラス転移温度(Tg)とは、レオロジ社のDVE−V
4を用い、駆動周波数110Hz、昇温速度2℃/分、
振動変位16μmで行った時の損失正接の極大値の温度
である。
In the above and the following embodiments,
Glass transition temperature (Tg) is DVE-V of Rheology Co.
4, a driving frequency of 110 Hz, a temperature rising rate of 2 ° C./min,
It is the temperature of the maximum value of the loss tangent when the vibration displacement is 16 μm.

【0048】また、熱膨張係数とは、島津製作所製サー
モメカニカルアナライザーTMA50を用いて50℃〜
200℃の平均熱膨張係数を測定した時の値である。
The coefficient of thermal expansion is 50 ° C. by using a thermomechanical analyzer TMA50 manufactured by Shimadzu Corporation.
It is a value when an average thermal expansion coefficient of 200 ° C. is measured.

【0049】〔参考例1〕DCスターラーを備えた10
00mlセパラブルフラスコ中に、1,3ビス−(4ア
ミノフェノキシ)ベンゼン41.68(143mmo
l)、2,2−ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フ
ェニル]プロパン58.53g(143mmol)、お
よびN,N´−ジメチルアセトアミド608.37gを
入れ、窒素雰囲気下、室温で撹拌した。30分後から1
時間後にかけて、ピロメリット酸二無水物60.33g
(277mmol)を数回に分けて投入した。さらに、
1時間撹拌した後、ピロメリット酸二無水物/N,N’
−ジメチルアセトアミド溶液(6wt%)31.0gを
30分かけて滴下し、さらに1時間撹拌した。ここで得
られたポリアミック酸の粘度は2500ポアズであっ
た。
Reference Example 1 10 equipped with a DC stirrer
In a 00 ml separable flask, 1,3 bis- (4 aminophenoxy) benzene 41.68 (143 mmo
l), 58.53 g (143 mmol) of 2,2-bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] propane, and 608.37 g of N, N′-dimethylacetamide were added, and the mixture was stirred at room temperature under a nitrogen atmosphere. 1 after 30 minutes
60.33 g of pyromellitic dianhydride over time
(277 mmol) was added in several times. further,
After stirring for 1 hour, pyromellitic dianhydride / N, N '
-31.0 g of dimethylacetamide solution (6 wt%) was added dropwise over 30 minutes, and the mixture was further stirred for 1 hour. The viscosity of the polyamic acid obtained here was 2500 poise.

【0050】得られたポリアミック酸の一部をポリエス
テルフィルム上に取り、スピンコーターを用いて均一な
膜を形成した。これをオーブンで100℃、1時間加熱
乾燥することにより自己支持性のポリアミック酸フィル
ムを得た。
A part of the obtained polyamic acid was taken on a polyester film and a uniform film was formed using a spin coater. This was heated and dried in an oven at 100 ° C. for 1 hour to obtain a self-supporting polyamic acid film.

【0051】得られたポリアミック酸フィルムを金枠に
ピンで固定し、200℃で30分、300℃で20分、
400℃で5分の条件で熱処理を行い、ポリイミドフィ
ルムを得た。
The obtained polyamic acid film was fixed to a metal frame with a pin and heated at 200 ° C. for 30 minutes and 300 ° C. for 20 minutes.
Heat treatment was performed at 400 ° C. for 5 minutes to obtain a polyimide film.

【0052】表1に得られたポリイミドフィルムと熱処
理中に破れたフィルムの数をまとめた。得られたポリイ
ミドフィルム(厚み:50μm)の50℃から200℃
の引っ張りモードでの熱膨張係数の平均値は57.5p
pm/℃、破断点伸度は6%であった。さらに300℃
の貯蔵弾性率は2.34GPaであり、50℃の貯蔵弾
性率、つまり3.53GPaの66%であった。
Table 1 summarizes the polyimide films obtained and the number of films torn during the heat treatment. 50 ° C to 200 ° C of the obtained polyimide film (thickness: 50 μm)
Average value of thermal expansion coefficient is 57.5p
pm / ° C., elongation at break was 6%. Further 300 ℃
Had a storage elastic modulus of 2.34 GPa, which was 66% of the storage elastic modulus at 50 ° C, that is, 3.53 GPa.

【0053】〔参考例2〕DCスターラーを備えた50
0mlセパラブルフラスコ中に、1,3ビス−(4−ア
ミノフェノキシ)ベンゼン34.542(118mmo
l)、N,N´−ジメチルアセトアミド258.867
gを入れ、窒素雰囲気下、室温で撹拌した。30分後か
ら1時間後にかけて、4,4´−オキシジフタル酸二無
水物29.32g(95mmol)を数回に分けて投入
した。1時間撹拌した後、ピロメリット酸二無水物4.
38g(20mmol)を数回に分けて投入した。さら
に、1時間撹拌した後、ピロメリット酸二無水物/N,
N’−ジメチルアセトアミド溶液(6wt%)12.8
gを30分かけて滴下し、さらに1時間撹拌した。
Reference Example 2 50 equipped with a DC stirrer
In a 0 ml separable flask, 1,3 bis- (4-aminophenoxy) benzene 34.542 (118 mmo
l), N, N'-dimethylacetamide 258.867
g, and stirred at room temperature under a nitrogen atmosphere. From 30 minutes to 1 hour later, 29.32 g (95 mmol) of 4,4'-oxydiphthalic acid dianhydride was added in several times. After stirring for 1 hour, pyromellitic dianhydride 4.
38 g (20 mmol) was added in several times. After stirring for 1 hour, pyromellitic dianhydride / N,
N'-dimethylacetamide solution (6 wt%) 12.8
g was added dropwise over 30 minutes, and the mixture was further stirred for 1 hour.

【0054】ここで得られたポリアミック酸の粘度は2
000ポアズであった。
The viscosity of the polyamic acid obtained here is 2
It was 000 poise.

【0055】得られたポリアミック酸の一部をポリエス
テルフィルム上に取り、スピンコーターを用いて均一な
膜を形成した。これをオーブンで100℃、1時間加熱
乾燥することにより自己支持性のポリアミック酸フィル
ムを得た。
A part of the obtained polyamic acid was taken on a polyester film, and a uniform film was formed using a spin coater. This was heated and dried in an oven at 100 ° C. for 1 hour to obtain a self-supporting polyamic acid film.

【0056】得られたポリアミック酸フィルムを金枠に
ピンで固定、200℃で30分、300℃で20分、4
00℃で5分の条件で熱処理を行うことによりポリイミ
ドフィルムを得た。
The obtained polyamic acid film was fixed to a metal frame with a pin and held at 200 ° C. for 30 minutes and 300 ° C. for 20 minutes.
A polyimide film was obtained by heat treatment at 00 ° C. for 5 minutes.

【0057】表1に得られたポリイミドフィルムと熱処
理中に破れたフィルムの数をまとめた。得られたポリイ
ミドフィルム(厚み:25μm)の50℃から200℃
の引っ張りモードでの熱膨張係数の平均値は60.0p
pm/℃であった。得られたポリイミドフィルムについ
て、レオロジ社のDVE−V4を用い、駆動周波数11
0Hz、昇温速度2℃/分、振動変位16μmの条件で
測定したガラス転移温度(Tg)は246℃であった。
Table 1 shows the numbers of the polyimide films obtained and the films torn during the heat treatment. 50 ° C to 200 ° C of the obtained polyimide film (thickness: 25 μm)
The average value of the coefficient of thermal expansion in the tensile mode of 60.0p
It was pm / ° C. About the obtained polyimide film, using DVE-V4 of Rheology, drive frequency 11
The glass transition temperature (Tg) measured at 0 Hz, a temperature rising rate of 2 ° C./min, and a vibration displacement of 16 μm was 246 ° C.

【0058】〔実施例1〕3種類のポリマーを任意の厚
みで積層できる共押し出し口金を使用して、参考例1で
得たポリアミック酸を中心層に、参考例2で得たポリア
ミック酸を両表層に用いた3層ポリアミック酸溶液を支
持体上にキャストし、加熱乾燥することにより、自己支
持性のポリアミック酸フィルムを得た。
[Example 1] Using a coextrusion die capable of laminating three kinds of polymers in arbitrary thicknesses, the polyamic acid obtained in Reference Example 1 was used as a central layer and the polyamic acid obtained in Reference Example 2 was used as a core layer. The three-layer polyamic acid solution used for the surface layer was cast on a support and heated and dried to obtain a self-supporting polyamic acid film.

【0059】得られたポリアミック酸フィルムを金枠に
ピンで固定し、200℃で30分、300℃で20分、
400℃で5分の条件で熱処理を行い多層ポリイミドフ
ィルムを得た。
The obtained polyamic acid film was fixed to a metal frame with a pin, and the temperature was 200 ° C. for 30 minutes and 300 ° C. for 20 minutes.
Heat treatment was performed at 400 ° C. for 5 minutes to obtain a multilayer polyimide film.

【0060】表1に得られた多層ポリイミドフィルムと
熱処理中に破れたフィルムの数をまとめた。偏光顕微鏡
による観察の結果、得られた多層ポリイミドフィルム
(厚み:65μm)の各層の厚みは10/45/10
(μm)、破断点伸度は9%であった。
Table 1 summarizes the number of the obtained multi-layer polyimide films and the films torn during the heat treatment. As a result of observation with a polarization microscope, the thickness of each layer of the obtained multilayer polyimide film (thickness: 65 μm) was 10/45/10.
(Μm), the elongation at break was 9%.

【0061】[0061]

【表1】 〔実施例2〕実施例1で得た多層ポリイミドフィルム8
枚を重ね合わせ、200℃、120分 0Kg/c
2 、375℃、60分、40Kg/cm2 で加熱圧着
することにより、ポリイミド積層体を作成した。中心層
の剥離強度を90°剥離、クロスヘッド速度50mm/
minで測定し、結果を表2にまとめた。圧縮モードで
の熱膨張係数の平均値は65.0ppm/℃であった。
[Table 1] [Example 2] Multilayer polyimide film 8 obtained in Example 1
Overlapping, 200 ℃, 120 minutes 0Kg / c
A polyimide laminate was prepared by thermocompression bonding at 40 kg / cm 2 at m 2 , 375 ° C. for 60 minutes. The peel strength of the central layer is 90 °, and the crosshead speed is 50 mm /
It was measured at min and the results are summarized in Table 2. The average value of the coefficient of thermal expansion in the compressed mode was 65.0 ppm / ° C.

【0062】〔実施例3〕実施例1で得たポリイミド積
層体からなる直径10.16cmの円板状積層体上に、
コア/クラッドの屈折率差が0.6%の光導波路用フッ
素化ポリイミド材料を用いて埋め込み型フッ素化ポリイ
ミド光導波路を作成した。
Example 3 On a disc-shaped laminate having a diameter of 10.16 cm, made of the polyimide laminate obtained in Example 1,
An embedded fluorinated polyimide optical waveguide was prepared using a fluorinated polyimide material for an optical waveguide having a core / clad refractive index difference of 0.6%.

【0063】まず、ポリイミド積層体上にクラッド用フ
ッ素化ポリアミック酸溶液をスピンコートし、これを3
00℃以上で加熱イミド化して下部クラッド層を形成し
た。次に、この上にコア用フッ素化ポリアミック酸溶液
をスピンコートし、これを300℃以上で加熱イミド化
してコア層を形成した。次いで、コア層にはアルミニウ
ムマスクとフォトレジストを用いて直線のコアパターン
を形成し、酸素ガスのドライエッチングによりコアリッ
ジを作成した。最後にエッチングされたコア上にクラッ
ド用フッ素化ポリアミック酸溶液をスピンコートし、こ
れを300℃以上で加熱イミド化して上部クラッド層を
形成した。このようにして、直径10.16cmの円板
状積層体上に形成された埋め込み型フッ素化ポリイミド
光導波路から、幅10mm、長さ50mmの直線光導波
路を切り出した。
First, a fluorinated polyamic acid solution for clad was spin-coated on the polyimide laminate, and this was coated with 3
The lower clad layer was formed by imidization by heating at 00 ° C. or higher. Next, a fluorinated polyamic acid solution for core was spin-coated on this, and this was heated and imidized at 300 ° C. or higher to form a core layer. Then, a linear core pattern was formed on the core layer using an aluminum mask and a photoresist, and a core ridge was formed by dry etching with oxygen gas. Finally, a fluorinated polyamic acid solution for cladding was spin-coated on the etched core, and this was heated and imidized at 300 ° C. or higher to form an upper cladding layer. In this way, a linear optical waveguide having a width of 10 mm and a length of 50 mm was cut out from the embedded fluorinated polyimide optical waveguide formed on the disc-shaped laminate having a diameter of 10.16 cm.

【0064】この直線光導波路の反りは、長さ50mm
に対して1mm以下であった。また、この高分子光導波
路に波長1.3マイクロメートルの光を導波させた時の
偏波依存損失は0.1dB/cm以下であった。
The warp of this linear optical waveguide has a length of 50 mm.
Was less than 1 mm. In addition, the polarization dependent loss when light with a wavelength of 1.3 micrometers was guided through this polymer optical waveguide was 0.1 dB / cm or less.

【0065】〔比較例1〕参考例1で得たポリイミドフ
ィルム9枚と参考例2で得たポリイミドフィルム8枚を
交互に重ね合わせ、200℃、120分、 0Kg/c
2 、375℃、60分、40Kg/cm2 で加熱圧着
することにより、ポリイミド積層体を作成した。中心層
の剥離強度を90°剥離、クロスヘッド速度50mm/
minの条件で測定し、結果を表2にまとめた。
[Comparative Example 1] Nine polyimide films obtained in Reference Example 1 and eight polyimide films obtained in Reference Example 2 were alternately laminated, and 200 ° C, 120 minutes, 0 Kg / c
A polyimide laminate was prepared by thermocompression bonding at 40 kg / cm 2 at m 2 , 375 ° C. for 60 minutes. The peel strength of the central layer is 90 °, and the crosshead speed is 50 mm /
The measurement was performed under the condition of min, and the results are summarized in Table 2.

【0066】[0066]

【表2】 [Table 2]

【0067】[0067]

【発明の効果】以上説明したように、本発明の多層ポリ
イミドフィルムは、製膜時に破れを生じることなく製膜
性が良好であると共に、優れた剥離強度を有するもので
ある。
As described above, the multilayer polyimide film of the present invention has good film-forming properties without causing breakage during film-forming and has excellent peel strength.

【0068】また、上記の多層ポリイミドフィルムを任
意の枚数積層し、加熱、加圧して得られる本発明のポリ
イミド積層体は、フッ素化ポリイミドに近い熱膨張係数
を持つため、光導波路基板として用いた場合に導波路部
分との間に歪みがなく、偏波依存損失の小さい高分子光
導波路を得ることができる。
Further, since the polyimide laminate of the present invention obtained by laminating an arbitrary number of the above-mentioned multilayer polyimide films, heating and pressurizing it has a thermal expansion coefficient close to that of fluorinated polyimide, it was used as an optical waveguide substrate. In this case, it is possible to obtain a polymer optical waveguide with no distortion between the waveguide portion and the polarization dependent loss.

【0069】さらに、上記のポリイミド積層体を基板と
する本発明の高分子光導波路は、高い熱膨張係数と30
0℃での優れた形状保持性を発現する。
Furthermore, the polymer optical waveguide of the present invention using the above-mentioned polyimide laminate as a substrate has a high coefficient of thermal expansion and 30
It exhibits excellent shape retention at 0 ° C.

フロントページの続き (72)発明者 横山 博一 愛知県東海市新宝町31番地の6 東レ・デ ュポン株式会社東海事業場内 (72)発明者 松浦 徹 東京都新宿区西新宿二丁目1番1号 エ ヌ・ティ・ティ・アドバンステクノロジ株 式会社内 (72)発明者 山本 二三男 東京都新宿区西新宿二丁目1番1号 エ ヌ・ティ・ティ・アドバンステクノロジ株 式会社内 (72)発明者 佐々木 重邦 東京都新宿区西新宿二丁目1番1号 エ ヌ・ティ・ティ・アドバンステクノロジ株 式会社内 Fターム(参考) 2H047 KA02 PA28 QA05 4F100 AK49A AK49B AK49C AK49D BA03 BA04 BA10A BA10C BA25B EJ423 JA02A JA02B JA02C JA05A JA05C JK02D JK07B JK07D YY00A YY00B YY00C YY00D 4J043 PA04 QB31 TA14 TA22 UA121 UA122 UA131 UA132 UA141 UA151 UB122 VA021 VA022 VA031 VA062 YA06 ZB47Continued front page    (72) Inventor Hirokazu Yokoyama             6 Toray De, 31-31 Shintakaracho, Tokai City, Aichi Prefecture             TUPON CORPORATION Tokai Plant (72) Inventor Toru Matsuura             2-1-1, Nishishinjuku, Shinjuku-ku, Tokyo             Nutty Advance Technology Co., Ltd.             Inside the company (72) Inventor Fumio Yamamoto             2-1-1, Nishishinjuku, Shinjuku-ku, Tokyo             Nutty Advance Technology Co., Ltd.             Inside the company (72) Inventor Shigekuni Sasaki             2-1-1, Nishishinjuku, Shinjuku-ku, Tokyo             Nutty Advance Technology Co., Ltd.             Inside the company F-term (reference) 2H047 KA02 PA28 QA05                 4F100 AK49A AK49B AK49C AK49D                       BA03 BA04 BA10A BA10C                       BA25B EJ423 JA02A JA02B                       JA02C JA05A JA05C JK02D                       JK07B JK07D YY00A YY00B                       YY00C YY00D                 4J043 PA04 QB31 TA14 TA22 UA121                       UA122 UA131 UA132 UA141                       UA151 UB122 VA021 VA022                       VA031 VA062 YA06 ZB47

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 2種類のポリアミック酸を溶液状態のま
ま3層に重ね合わせ、支持体上にキャストして自己支持
性のポリアミック酸フィルムを得た後、前記ポリアミッ
ク酸を加熱イミド化することによって得られる多層ポリ
イミドフィルムであって、中心層に用いるポリアミック
酸が、単層で膜厚20〜60マイクロメートルのポリイ
ミドフィルムに製膜した場合に、50℃から200℃の
引っ張りモードでの熱膨張係数の平均値が50ppm/
℃以上、かつ300℃の貯蔵弾性率が50℃の貯蔵弾性
率の50%以上であり、また、この中心層を覆う両表層
に用いるポリアミック酸が、単層で膜厚20〜60マイ
クロメートルのポリイミドフィルムに製膜した場合に、
50℃から200℃の引っ張りモードでの熱膨張係数の
平均値が50ppm/℃以上、かつガラス転移温度が3
00℃以下であることを特徴とする多層ポリイミドフィ
ルム。
1. A method of stacking two kinds of polyamic acids in a solution state in three layers and casting them on a support to obtain a self-supporting polyamic acid film, and then subjecting the polyamic acid to thermal imidization. In the resulting multilayer polyimide film, when the polyamic acid used for the central layer is formed as a single layer into a polyimide film having a film thickness of 20 to 60 micrometers, the thermal expansion coefficient in a tensile mode of 50 ° C to 200 ° C. Average value of 50ppm /
The storage elastic modulus at 30 ° C or higher and at 50 ° C is 50% or more of the storage elastic modulus at 50 ° C, and the polyamic acid used for both surface layers covering the central layer is a single layer having a thickness of 20 to 60 μm. When formed into a polyimide film,
The average value of the thermal expansion coefficient in the tensile mode of 50 ° C to 200 ° C is 50 ppm / ° C or more, and the glass transition temperature is 3
A multilayer polyimide film having a temperature of 00 ° C. or lower.
【請求項2】 前記中心層に用いるポリアミック酸が、
下記一般式(I)および(II)で示される構造単位を
有することを特徴とする請求項1に記載の多層ポリイミ
ドフィルム。 【化1】 【化2】 〔ただし、式中R1 は 【化3】 R2 は 【化4】 で示される基から選ばれたいずれかであり、さらにX:
Yのモル比は100〜20:0〜80である。〕
2. The polyamic acid used for the central layer is
The multilayer polyimide film according to claim 1, which has structural units represented by the following general formulas (I) and (II). [Chemical 1] [Chemical 2] [However, in the formula, R1 is R2 is [Chemical 4] X is any one selected from the group represented by
The molar ratio of Y is 100 to 20: 0 to 80. ]
【請求項3】 請求項1または2に記載の多層ポリイミ
ドフィルムを任意の枚数積層し、加熱、加圧して得られ
るポリイミド積層体であって、0.3mm以上の厚みを
持ち、かつ50℃から200℃の圧縮モードの熱膨張係
数の平均値が50ppm/℃以上であることを特徴とす
るポリイミド積層体。
3. A polyimide laminate obtained by laminating an arbitrary number of multilayer polyimide films according to claim 1 or 2 and heating and pressurizing the laminate, which has a thickness of 0.3 mm or more and from 50 ° C. An average value of the coefficient of thermal expansion in a compression mode of 200 ° C. is 50 ppm / ° C. or more, a polyimide laminate.
【請求項4】 請求項1または2に記載の多層ポリイミ
ドフィルムを任意の枚数積層し、加熱、加圧して得られ
るポリイミド積層体であって、0.4mm以上、0.7
mm以下の厚みを持ち、かつ50℃から200℃の圧縮
モードの熱膨張係数の平均値が50ppm/℃以上であ
ることを特徴とするポリイミド積層体。
4. A polyimide laminate obtained by laminating an arbitrary number of the multilayer polyimide films according to claim 1 or 2 and heating and pressurizing the laminated polyimide film, which has a thickness of 0.4 mm or more and 0.7 or more.
A polyimide laminate having a thickness of mm or less and an average value of thermal expansion coefficients in a compression mode of 50 ° C. to 200 ° C. of 50 ppm / ° C. or more.
【請求項5】 最表層に、50℃から200℃の引っ張
りモードでの熱膨張係数の平均値が50ppm/℃以
上、かつ300℃の貯蔵弾性率が50℃の貯蔵弾性率の
50%以上であるポリイミドフィルムを用い、これ以外
の層に請求項1または2に記載の多層ポリイミドフィル
ムを用いたことを特徴とする請求項3または4に記載の
ポリイミド積層体。
5. The outermost layer has an average thermal expansion coefficient of 50 ppm / ° C. or more in a tensile mode of 50 ° C. to 200 ° C. and a storage elastic modulus of 300 ° C. of 50% or more of a storage elastic modulus of 50 ° C. The polyimide laminate according to claim 3 or 4, wherein a certain polyimide film is used, and the multilayer polyimide film according to claim 1 or 2 is used for the other layers.
【請求項6】 ポリイミド積層体の最表層を除く任意の
層に、引っ張り弾性率が2Gpa以上である薄板を挿入
したことを特徴とする請求項5に記載のポリイミド積層
体。
6. The polyimide laminate according to claim 5, wherein a thin plate having a tensile elastic modulus of 2 Gpa or more is inserted in any layer other than the outermost layer of the polyimide laminate.
【請求項7】 請求項3〜6のいずれか1項に記載のポ
リイミド積層体を基板とすることを特徴とする高分子光
導波路。
7. A polymer optical waveguide comprising the polyimide laminate according to claim 3 as a substrate.
【請求項8】 製造過程での反りが長さ50mmの範囲
で1mm以下であることを特徴とする請求項7に記載の
高分子光導波路。
8. The polymer optical waveguide according to claim 7, wherein the warp during the manufacturing process is 1 mm or less within a length of 50 mm.
【請求項9】 偏波依存損失が、波長1.3マイクロメ
ートルにおいて、0.1dB/cm以下であることを特
徴とする請求項7または8に記載の高分子光導波路。
9. The polymer optical waveguide according to claim 7, wherein the polarization dependent loss is 0.1 dB / cm or less at a wavelength of 1.3 μm.
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